Производство чугуна (доменный процесс)

ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА (ДОМЕННЫЙ ПРОЦЕСС) [c.153]

ПРОИЗВОДСТВО ЧУГУНА (ДОМЕННЫЙ ПРОЦЕСС) 3. Сырье для производства чугуна [c.172]

Черная металлургия. Промышленное производство железа. Выплавка чугуна, доменный процесс. Передел чугуна в сталь. Применение чугуна и стали. [c.182]

Производство чугуна. В процессе производства чугуна железная руда (обычно в виде агломерата или окатышей) загружается в смеси с восстановителем (коксом) и флюсующим материалом (известняком) в большую вертикальную печь, называемую доменной. Горячий воздух вдувается в нее через несколько фурм, расположенных по окружности вблизи донной части печи. (Отсюда и английское название доменной печи — дутьевая печь .) На разных горизонтах печи осуществляется ряд реакций. [c.305]

В дальнейшем развитие техники выплавки чугуна (доменный процесс) и получения стали сталеплавильное производство) шло параллельно в направлении совершенствования технологии, увеличения мощности агрегатов, внедрения новых материалов и снижения стоимости выплавляемого металла. [c.48]

Томасовский процесс — производство томасовской стали, процесс передела фосфористого жидкого (получаемого из доменной печи) чугуна (томасовского чугуна) в литую сталь продувкой сквозь него окислительной газовой смеси (сжатого воздуха или смеси кислорода с углекислым газом и водяным паром), Т, п. протекает в томасовском конверторе. Превращение чугуна в сталь происходит в результате окисления кислородом примесей чугуна кремния, марганца, углерода, фосфора, частично серы (в некотором количестве железа). Процесс был разработан металлургом Томасом в 1878 г. При использовании чистого кислорода получают сталь, превосходящую по качеству даже мартеновскую. [c.137]

Доменный процесс организуется для производства целевого продукта чугуна. Однако, помимо чугуна, конечными продуктами доменной плавки являются также шлак и доменный газ. [c.71]

Технологический процесс переработки железной руды, угля, известняка и углеводородных топлив в конечный продукт может быть разбит на 3—4 основные стадии, которые осуществляются раздельно с получением определенного продукта, на следующей стадии перерабатываемого в продукт нового вида. Различные стадии процесса могут проходить в одной технологической установке. Это будет способствовать не только экономии энергии и расходов на транспортировку, но и упрощению технологического процесса. Основные технологические стадии при производстве чугуна и стали следующие подготовка сырья (коксование угля, обжиг известняка, производство железорудного агломерата и окатышей) производство чугуна (доменная выплавка, производство губчатого чугуна за счет прямого восстановления железа) стали (в мартеновских и электродуговых печах, бессемеровских и основных кислородных конвертерах) проката (непрерывное литье заготовок, прокатка сортовой стали, производство труб, поковки). [c.303]

Одним из перспективных способов повышения эффективности коксования является производство формованного кокса. Этот вариант имеет ряд технологических преимуществ по сравнению с традиционной технологией. При его применении меньше загрязняется окружающая среда и, самое главное, расширяется ассортимент перерабатываемых углей (в сторону низкокачественных) без ухудшения качества получаемого металлургического кокса. Метод основан на том, что в диапазоне 400—450 °С угли определенных типов способны размягчаться и переходить в пластическое состояние. Поэтому, используя подобный уголь как связующее, шихту, содержащую до 80% низкокачественных углей, нагревают до указанной температуры и в горячем состоянии подвергают прессованию в прочные брикеты. Их затем нагревают со скоростью 1,5—2°С/мин до 850°С. При этой температуре завершается образование прочной коксовой структуры. Применение полученного таким образом формованного кокса при выплавке чугуна позволяет на 2—5% повысить производительность доменной печи и сократить удельный расход кокса. Следовательно, формованный кокс не только является полноценной заменой обычного слоевого кокса, но и создает благоприятные условия для форсированного ведения доменного процесса. [c.95]

В различных отраслях народного хозяйства широко распространены процессы, в которых сыпучий материал движется компактной массой под действием силы тяжести в направлении относительно узкого выпускного отверстия. К таким процессам относятся производство чугуна в доменных печах, обжиг и термическая переработка твердых топлив и минерального сырья в шахтных и камерных печах, каталитический крекинг и пиролиз нефтяного сырья, разделение и очистка газов и жидкостей, их нагревание и охлаждение, выпуск сыпучих материалов из бункерных устройств, руды из обрушенных блоков при подземной разработке рудных месторождений и др. [c.4]

Если исключить чисто механическую обработку, путем которой железу, полученному в результате металлургических процессов, придается требуемая форма, то добывание железа разделяется на два основных процесса производство чугуна (доменная плавка) и переработка чугуна в ковкое железо (переделочный процесс). [c.1]

Основной продукт коксохимической промышленности— кокс. Около 80% производимого кокса потребляется доменным производством для выплавки чугуна. Доменный процесс осуществляется в шахтных печах, называемых домнами. Мощные доменные печи имеют полезный объем более 2000 и позволяют получать в настоящее время до 5000 т чугуна в сутки. [c.4]

Кокс является основным сырьем и топливом в металлургической промышленности. Он применяется главным образом для выплавки чугуна в доменных печах. В доменном процессе кокс является не только топливом (источником тепла), но в виде окиси углерода, полученной восстановлением углекислоты раскаленным коксом, участвует в восстановлении руды. Кроме того, он применяется в литейном производстве для плавления чугуна в вагранках. Требования к литейному коксу несколько отличаются от требований к металлургическому коксу, что видно из приведенных выше стандартов. [c.32]

Получающийся карбид растворяется в жидком железе. В результате доменного процесса получается или передельный чугун с повышенным содержанием углерода, марганца, кремния, используемый для производства стали, или литейный чугун для машиностроительных деталей, станин станков и т. п. [c.309]

Современный период характеризуется созданием на основе ароматических углеводородов производства таких многотоннажных продуктов, как пластические массы, каучуки и синтетические волокна, что потребовало резкого расширения сырьевой базы. Коксохимическая промышленность, масштабы которой определяются потребностью в металлургическом коксе, не смогла удовлетворить растущий спрос на бензольные углеводороды, Расход кокса благодаря совершенствованию доменного процесса снизился за последние десятилетия с 800—900 до 500—560 кг на 1т чугуна в среднем по металлургической промышленности. Возможно и дальнейшее сокращение расхода кокса, хотя в 1980—1985 гг. он вряд ли будет меньше 350—400 кг/т чугуна [1, 2]. В результате снижения расхода кокса при сравнительно небольших темпах роста производства черных металлов (5,2—5,3% в год) объемы производства кокса и побочных продуктов коксования за последние годы в большинстве стран стабилизировались (темпы роста не более 2,4% в год) [3]. [c.145]

Скрап-рудный процесс, в котором основным компонентом шихты является жидкий чугун с добавкой 45—25% скрапа и железной руды для окисления примесей в чугуне. Этот процесс применяется на заводах, имеющих собственное доменное производство. [c.92]

Один из эффектов частичной замены кокса в шихте доменной плавки — снижение теплоты сгорания колошникового газа. Если значительно снизить долю кокса в завалке, доменный газ в дальнейшем может стать непригодным для обогрева кауперов и других целей в процессах производства чугуна и стали, где он широко использовался в прошлом. Однако, чтобы не терять достаточно больших количеств тепла вместе с низкокалорийным газом и в какой-то мере снизить закупку топлива на стороне, многие металлургические заводы все же используют бедный доменный газ, обогащая его вдуванием высококалорийных газов (например СНГ) или легкоиспаряющихся жидких топлив (например дистиллятов). [c.306]

Новейшим направлением в производстве стали является прямое восстановление железной руды водородом, природным или генераторным газом, минуя доменные процессы. При этом получают губчатое железо, состав которого в отличие от доменного чугуна очень близок к стали. Мартеновский способ в настоящее время также устарел. Гораздо более прогрессивными являются конверторный и электроплавильный. Происходит бурное развитие технологии непрерывной разливки стали благодаря ее исключительно высокой эффективности. Основными направлениями экономического и социального развития до 2000 г. предусмотрено увеличить выплавку конверторной стали и электростали в 1,3—1,4 раза, разливку стали непрерывным способом не менее чем в 2 раза и выпуск металлических порошков более чем в 3 раза. [c.182]

Основной недостаток процесса прямого восстановления железа — зависимость от определенных, главным образом относительно богатых сортов железных руд. Это обстоятельство снижает его конкурентоспособность по отношению к доменному процессу. Возможность увеличения производства чугуна за счет вдувания углеводородов в доменную печь также снижает уровень эффективности методов прямого восстановления. [c.306]

Свыше 60% всего промышленного кислорода используется в металлургии. При выплавке чугуна и стали (в доменном, кислородно-конверторном и мартеновском производствах) для интенсификации процессов окисления применяется кислородное дутье или дутье обогащенным кислородом воздухом. Кислород в смеси с ацетиленом используют также для сварки и резки металлов. Широкое применение кислород находит практически во всех отраслях химической промышленности. Кислород используют в лечебных целях в медицине (кислородные подушки, кислородные коктейли и др.). [c.359]

На основании анализа доменного процесса можно определить роль кокса и требования к его качеству. Кокс, сгорая в доменной печи, является источником получения восстановителя оксидов железа. Чем больше в коксе углерода, тем выше качество кокса, а чем больше в коксе минеральных составляющих и влаги, тем качество кокса хуже. Влага просто балласт, но она испаряется еще на колошнике, а вот каждый лишний процент зольности в коксе на 1,5—2,0% снижает производительность доменной печи. Для одной современной домны это означает снижение производства до 100 тыс.т чугуна в год. [c.11]

В доменном процессе на каждую тонну чугуна образуется около 2000 газа, содержащего горючие компоненты оксид углерода и водород, которые можно и целесообразно использовать в первую очередь для отопления агрегатов, работающих в металлургическом производстве, в том числе для коксовых печей. В связи с низкой теплотой сгорания доменного газа и ее колебаниями коксовые печи отапливают смесью доменного газа с 1,5—15% коксового или природного. В результате теплота сгорания доменного газа повышается до 4160-5408 кДж/м , близкой к показателю генераторного. [c.132]

Промышленным производством чугунов и сталей занимается черная металлургия, которая перерабатывает руды железа и железные сплавы. При переработке руд сначала получают чугун, а затем чугун переводят в сталь. Чугуны—сплавы железа, содержащие больше 1,7% углерода. Стали — сплавы железа, содержащие менее 1,7% углерода. Для получения чугуна используют только те руды, в состав которых входит сера (гематит, магнетит, сидерит). Руды с содержанием серы больше 0,3% непригодны для доменных процессов, так как сера, которая переходит в железо, придает ему, свойство ломкости и хрупкости. [c.346]

И тем не менее, учитывая, что доменный процесс на ближайшие 30-40 лет остается основным в производстве чугуна, кокс не утратит своего значения, поэтому коксохимическая промышленность мира продолжает определять стратегические направления своего развития. [c.330]

К бетону в металлургии. Каменноугольный кокс применяется в доменном процессе для выплавки чугуна, в литейном производстве, цветной металлургии, в химической промышленности электродный пековый и нефтяной кокс — для производства электродов. Активный уголь незаменим в адсорбционной технике, для разделения газовых смесей, как основа для каталитических и хемосорбционных добавок. [c.294]

Производство чугуна — это первая стадия двухступенчатого процесса перерабо1 и железных руд в сталь, который в настоящее время преобладает. Чугун выплавляют из железорудного сырья в доменных печах, в которых за счет сгорания топлива создаются высокие температуры, обеспечивающие процессы восст шовления оксидов железа руды, образования жидкого чугуна и отделения пустой породы в виде шлака. Подобный процесс получил название доменного процесса или доменной плавки. [c.54]

Процессы, аналогичные генераторным, протекают также в доменных печах при выплавке чугуна. В результате этого доменный процесс сопровождается выделением больших количеств горючих газов, являющихся побочными продуктами производства чугуна. [c.97]

Древесный уголь ранее в подавляющем количестве применялся как металлургическое топливо для выплавки чугуна в доменном процессе. В настоящее время древесный уголь в этой отрасли промышленности применяется значительно меньше, так как его вытесняет кокс, получаемый из ископаемых углей. Наибольшее количество древесного угля сейчас потребляет химическая промышленность для производства сероуглерода на вискозных заводах и для получения активных углей. Меньше угля используют заводы, на которых получают карбюризатор — препарат, применяемый для цементации стали. Перспективными потребителями древесного угля являются заводы ферросплавов и сельское хозяйство. [c.10]

Целевым продуктом этого процесса является кокс, используемый главным образом в металлургической промышленности. По зтой причине установки по производству кокса (коксовые батареи) часто включают в состав металлургических заводов, а для обогрева коксовых печей применяют низкокалорийный доменный газ, получаемый в качестве побочного продукта в доменном процессе. Расход кокса достигает 0,8 т на 1 т чугуна. В этом процессе кокс выполняет функцию топлива и одновременно является источником оксида углерода, который восстанавливает железо из руды. Наряду с этим кокс можно использовать в качестве генераторного топлива для получения горючих газов методом газификации. [c.79]

Каменный уголь также частично подвергают переработке для получения кокса, широко применяемого при выплавке чугуна в доменных печах и при производстве чугунного литья в вагранках. Попутно с коксом получается коксовый газ, используемый для оболрева сталеплавильных и других промышленных печей и применяемый также в качестве бытового топлива и сырья для получения водорода. В процессе коксования, кроме того, получают каменноугольную смолу, используемую для производства ряда химических продуктов от взрывчатых веществ до духов и фармацевтических П1репа ратов. Часть получаемой смолы применяют также в виде жидкого топлива в печах. [c.4]

Более 95% мирового производства чугуна выплавляется в домнах (рис. 14.13), и поэтому в 50-х годах были начаты исследования по повышению экономичности доменного процесса. [c.580]

Как видно из данных, приведенных в таблицах, из-за заниженных расходов энергии на доменное дутье и сырьевые материалы доменного процесса, а также в связи с не учитывающимся рядом факторов ТТЧ чугуна по методике [4.16] оказалось почти на 280 кг у.т. меньше, чем по нашей методике. Эти и другие факторы привели к неточностям в оценке полной энергоемкости различных сталеплавильных переделов. Таким образом у нас появляется возможность более достоверного анализа полных энергозатрат (ТТЧ) для самых различных технологических процессов и, как следствие — возможность оценивания рациональных путей использования ТЭР при производстве конечной продукции. Эта методика может быть использована при составлении энергетического прейскуранта всех основных материалов и оборудования. [c.252]

Но в противоположность доменному процессу в литейном производстве расход кокса не имеет большого значения, так как топливо представляет лишь относительно малую часть стоимости ии1хты. Себестоимость ваграночного передела зависит преимущественно от брака литья, получающегося в результате недостаточной температуры чугуна. [c.216]

При изучении доменного процесса и его химизма на основе знаний об окислительно-восстановительных реакциях можно применить кинофрагмент Получение чугуна в сочетании с красочной схемой Доменная печь . Это позволяет ознакомить учащихся со схемой доменного процесса, химизмом плавки, устройством и принципом действия колошников, воздухонагревателя и т. д. Кинофильмы Доменный процесс , Металлургия чугуна и стали , кинофрагменты Воздухонагреватель , Загрузка доменной печи , Устройство и работа доменной печи , киноколь-цовка Теплообмен в доменной печи могут найти применение на этапе закрепления знаний о производстве чугуна. Для ознакомления с производством стали целесообразно применить диафильмы Получение металлов из руд , диасерию Производство стали и чугуна , кинофрагменты и кинофильмы Применение кислорода в производстве стали , Устройство и работа мартеновской печи и др. [c.60]

Смешанное использование приемов наложения и снятия изображений позволяет вскрывать и детально анализировать производственные процессы. Например, серия Металлургический комбинат полного цикла наглядно показывает систему основных и вспомогательных производств металлургического комбината. Уже транспарант 1 позволяет обратить внимание учашихся на основные виды сырья, используемого в черной металлургии (коксующийся каменный уголь и железная руда). Учитель рассказывает, как в процессе соответствующей переработки сырье превращается в кокс и агломерат. Рассказ можно сопровождать отдельными кадрами из диафильмов Получение металлов из руд или Производство чугуна , учебными картинами ( Коксохимический комбинат , Металлургический комбинат ). Транспарант 2, наложенный на 1-й, показывает дальнейший этап процесса кокс и агломерат поступают в доменный цех, загружаются в домны. И снова учитель использует фрагмент из диафильма о производстве чугуна . Следующий этап металлургического процесса — плавка стали. На экране — транспарант 3 и кадры из диафильма Производство и применение стали (загрузка сталеплавильной печи). Затем сталь перерабатывается в различные виды проката (транспарант 4), а отходы металлургического производства поступают на цементные заводы, азотнотуковые комбинаты, строительные предприятия (транспарант 5). Таким образом, при последовательном наложении всех пяти транспарантов на экране формируется наглядная схема металлургического комбината полного цикла. [c.131]

Промышленное значение железа в эпоху бурного развития науки и техники особенно велико. Металлическое железо получают из кислородных руд восстановлением углем (коксом), оксидом углерода (И), водородом при высокой температуре. Такой процесс называют выплавкой. Сложность процесса выилавки железа состоит в том, что при температурах, которые дает горящий уголь, оно не плавится, а потому пе отделяется от сопутствующих примесей. Но при высокой температуре железо обладает способностью соединяться с углеродом (от 2 до 5% С), образуя чугун, который легко плавится при указанных температурах. Поэтому один из старейших способов производства железа из руды включает Две стадии первая — доменное производство чугуна из руды вторая — сталеплавильный передел чугуна, ведущий к уменьшению в металле содержания углерода и других примесей. [c.145]

Применение. Кислород щироко применяют в промышленности для интенсификации многих процессов, в основе которых лежит кислородное окисление. В нашей стране более 60% производимого кислорода расходуется в черной и цветной металлургии для ускоре- ния доменного процесса, для переработки чугуна в сталь, для обогащения воздушного дутья при выплавке свинца. При добавлении кислорода к воздуху до 35% расход кокса при выплавке сплавов на основе железа (ферромарганца, ферросилиция и др.) снижается почти в два раза, а производительность печи становится вдвое больше. КиЬлород необходим для производства многих важных соединений (Н2504, НЫОз и т. д.),. в медицине, для газификации углей и мазута. [c.233]

Необходимость развития научных основ коксования с целью совершенствования и технического перевооружения коксового производства диктуется повышенными требованиями потребителей к коксу. По прогнозам Международного института черной металлургии (1151, г. Брюссель) доменный процесс в ближайшие десятилетия остается основной технологией получения чугуна, причем систематически ведутся работы по его интенсификации и повьгшению экономичности путем применения повышенной температуры дутья, восстановительных газов, пылеугольного топлива и др. В связи с этим значительно возрастает роль кокса, особенно по прочности и крупности, для обеспечения необходимых условий ведения процесса. Поэтому перед коксохимической промышленностью поставлена весьма трудная и сложная задача, от решения которой в большой мере зависит дальнейший прогресс в черной металлургии, - разработать и осуществить рациональную систему развития техники и технологии производства, обеспечивающую получение высококачественного кокса в достаточном количестве. [c.9]

Три скрап-процессе плавка ведется на твердой шяхте, состоящей главным образом из 60—80% стального лома я 15—40% чугуна. Скрап-процесс применяется на заводах, не имеющих доменного производства. [c.172]

Анализ результатов расчетов ТТЧ продукции доменных цехов позволяет определить, что главное направление в экономии ТЭР при производстве чугуна—это повы-гпение содержания железа в гпихте, повышение ее качества и в конечном итоге — снижение удельного расхода гпихтовых материалов в доменном процессе. [c.276]

За своеобразный эталон в черной металлургии России может быть принята энергоемкость производства стальных металлоизделий в интефированном (полном) металлургическом цикле, включающем доменную печь, конвертер, непрерывную разливку, прокат и механообработку [4.25]. Они составили около 1500 кг у.т./т продукции, при этом глобальный энергетический КПД составил = 0,6, т.е. 40 % энергии в этих процессах теряется. Львиную долю энергозатрат при этом составляет процесс производства чугуна — 900-1000 кг у.т./т продукции (см. табл. 4.5). [c.357]

Подготовка рудного сырья, процессы окускования являются важнейшей стадией металлургического производства. До 90 % рудного сырья в черной и цветной металлургии подвергается предварительному измельчению и обогащению с последующим окомкованием. На современном этапе отмечаются явно выраженные тенденции к большему развитию этого передела, к увеличению затрат топлива на тепловую обработку и подготовку сырья. Производство стабильного высококачественного сырья для доменного процесса — агломератов и окатышей — позволяют улучшить технико-эшно-мические показатели работы доменных печей, добиться снижения удельных расходов дефицитного кокса и, как следствие, снизить как общие энергозатраты на получение продукции, так и себестоимость чугуна и проката. И в нашей стране, и во всем мире вопросам подготовки сырья и его тепловой обработки уделяется все большее внимание растут мощности агломерационных машин и машин для производства окатышей, совершенствуются тепловые схемы и режимы этих процессов, разрабатываются мероприятия, направленные на более эффективное использование топлива в процессах окускования. В черной металлургии расход топлива на подготовку рудного сырья составлял около 7 % от общего потребления топлива [9.12,9.13]. [c.147]